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在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂...

manfen5.com 满分网在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示. 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出. 
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B',该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B'多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
(1)粒子向上偏转,在A点受到的洛伦兹力方向向上,根据左手定则可判断粒子的电性.画出轨迹可知,粒子轨迹半径等于r,根据牛顿第二定律求解比荷. (2)根据粒子速度的偏向角等于轨迹的圆心角,求出轨迹的圆心角,来确定时间与周期的关系,求出时间. 【解析】 (1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷.      粒子由 A点射入,由 C点飞出,其速度方向改变了 90°,      则粒子轨迹半径R=r        由         则粒子的比荷     (2)粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角,故 AD 弧所对圆心角 60°,粒子做圆周运动的半径        又        得        粒子在磁场中飞行时间 答:(1)该粒子带负电荷,其比荷=;     (2)磁感应强度 ,粒子在磁场中飞行时间t=;
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考点分析:
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(1)粒子的速度v
(2)速度选择器的电压U2
(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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